四种复合肥对春玉米植株磷吸收转运的影响

张玉芹，杨恒山，张瑞富，范秀艳，李莹莹，刘志雄

(1.内蒙古民族大学 农学院，内蒙古饲用作物工程技术研究中心，内蒙古 通辽 028042； 2.通辽市科尔沁区农业技术推广中心，内蒙古 通辽 028000；3.内蒙古农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031)

四种复合肥对春玉米植株磷吸收转运的影响

张玉芹1，杨恒山1，张瑞富1，范秀艳1，李莹莹2，刘志雄3

(1.内蒙古民族大学 农学院，内蒙古饲用作物工程技术研究中心，内蒙古 通辽 028042； 2.通辽市科尔沁区农业技术推广中心，内蒙古 通辽 028000；3.内蒙古农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031)

为了探讨几种复合肥对玉米植株磷吸收与转运的影响，于2013，2014年在通辽市辽河镇，以常规施肥为对照1(CK1)、不施肥为对照2(CK2)，研究沃夫特(WFT)、红四方(HSF)、奥林丹(ALD)和世纪星(SJX) 4种复合肥对玉米磷素养分吸收利用的影响。结果表明，HSF 2年产量均居第一位，SJX和WFT次之。穗粒数HSF、WFT和SJX 2年均较高，千粒质量HSF 2年均最大。除大喇叭口期外，茎和籽粒中磷含量各生育期均为SJX最高，叶片中磷含量CK1和SJX较高，穗部磷含量各生育期为CK1最高，植株磷积累量各生育时期均为SJX最高。吐丝前植株磷吸收比例WFT和ALD较高，吐丝后植株磷吸收比例SJX最高；磷转运量及转运率茎中CK1最高，叶片SJX最高，转运对子粒的贡献率茎和叶片均为SJX最高。所以，HSF产量较高，可作为西辽河平原高产复合肥选择之一，SJX可促进玉米植株对磷素养分的吸收，尤其生育后期吸收比例较高，生育后期叶片磷转运率亦较高，亦可作为提高磷肥效率的复合肥选择之一。

复合肥料；春玉米；磷素；吸收转运

通辽市是我国春玉米区中光温生产潜力和超高产潜力最大的地区，也是全国玉米施肥水平最高的地区之一[1]。近年来，随着玉米产量不断提高，生产中的磷肥投入也逐渐增大，导致肥料利用率降低，既浪费资源又污染环境[2]。肥料搭配与比例不合理、施用时期不当是制约单产提高的主要制约因素之一。目前，肥料市场玉米专用复合肥料、有机肥、缓释肥品种繁多，养分含量各不相同，如何在保证高产目标实现的同时，合理挑选肥料品种，提高肥料利用，实现高产高效是亟待解决的问题[3]。本研究选用一次性施入的缓释肥奥磷丹、通辽市施用面积较大的2种玉米专用肥红四方和沃夫特、一种含有腐殖酸成分的世纪星复合肥为供试肥料，以常规施肥为对照1，不施肥为对照2，研究4种复合肥对玉米磷素养分吸收转运的影响，以期为西辽河平原玉米高产推荐磷高效适宜肥料提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地自然概况

西辽河平原总面积4.37万km2，为典型的温带大陆性季风气候，光照充足，年均日照时数2 800～3 100 h，年均气温5.0～6.8 ℃，≥10 ℃活动积温3 200 ℃，平均无霜冻期154 d，年均降水量399 mm，其中玉米生长季内(4-9月)降水量占全年降水量的89%，年均蒸发量1 800～2 000 mm。

试验于2013，2014年在通辽市科尔沁区辽河镇进行。试验田具有井灌条件，试验地土壤为灰色草甸土，为当地主要土壤类型。播前试验地耕层(0～20 cm)土壤养分状况为全氮0.812 g/kg、全磷0.315 g/kg、全钾79.17 g/kg、碱解氮65.48 mg/kg、速效磷13.28 mg/kg、速效钾84.12 mg/kg、有机质10.15 g/kg。

1.2 试验材料

供试玉米：郑单958，通辽市种子市场购买。

供试肥料：沃夫特生产厂家为金正大生态工程集团股份有限公司，氮、磷、钾含量分别为17%，17%和17%；红四方生产厂家为中盐安徽红四方股份有限公司，氮、磷、钾含量分别为16%，18%和11%；奥磷丹(控释肥)生产厂家为山东奥磷丹化肥有限公司，氮、磷、钾含量分别为24%，12%和12%；世纪星(含腐殖酸)生产厂家吉林省世纪星肥业有限公司，氮、磷、钾含量分别为16%，10%和14%。

1.3 试验方法

以生产调查和前期试验为依据，以常规施肥(磷酸氢二铵 330 kg/hm2，硫酸钾270 kg/hm2，追施尿素525 kg/hm2)为对照1(CK1)、不施肥为对照2(CK2)、设2种玉米专用复合肥红四方和沃夫特、1种控释肥奥林丹以及1种含腐殖酸的世纪星复合肥料4个处理；施肥量以氮、磷、钾肥纯量等量为原则，考虑到常规施肥纯氮量为300 kg/hm2和控释肥奥磷丹不再追施氮肥的实际情况，优先确定奥磷丹的施量，磷钾施量以过磷酸钙和硫酸钾为供体，调整4种复合肥的氮磷钾施量一致。所有处理均采用大犁开沟，人工摆籽，播后浇水，出苗后撒施地虫三尺绝防地老虎和蝼蛄，大喇叭口期呋喃丹灌心叶防玉米螟。随机排列，3次重复，小区面积为30 m2。试验田种植密度均为7.5万株/hm2，等行距(60 cm)条播。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 地上生物量的测定 分别在吐丝期和成熟期测定，每个处理取代表性植株3 株，3次重复，按器官分离，105 ℃杀青30 min，65 ℃烘干至恒重后测定干物质重。

1.4.2 植株器官磷养分的测定 按器官分离植株，105 ℃下杀青30 min后，65 ℃下烘干至恒重，测定干物质重。留小样粉碎后，用钒钼黄比色法测定植株中P含量。

1.5 相关参数计算公式

吐丝前养分吸收比例=吐丝期养分积累量/收获时养分积累量×100%

①

吐丝后养分吸收比例=吐丝后养分积累量/收获时养分积累量×100%

②

养分转运量/(g/株)=吐丝后器官养分积累量-收获期器官养分积累量

③

养分转运效率=养分转运量/吐丝期器官养分积累量×100%

④

吐丝后养分转运对子粒的贡献率=养分转运量/粒重×100%

⑤

2 结果与分析

2.1 器官养分含量

由表1可知，茎中磷含量随生育进程而下降，除大喇叭口期外，均以SJX含量最高，差异随生育进程而增加，其中，成熟期分别较WFT、HSF、ALD、CK1和CK2 高 6.5%，11.6%，22.8%，9.0%，37.8%；叶片磷含量CK1较高，SJX与CK1差异不显著，与其他处理差异均显著，在乳熟期差异最大，其中SJX分别较WFT、HSF、ALD和CK2高16.8%，17.2%，9.2%,23.7%；穗部营养体磷含量CK1最高，且成熟期差异最大，分别较WFT、HSF、ALD、SJX和CK2高18.8%，37.6%，23.6%、12.2%，54.3%；籽粒中磷含量为SJX最高，各处理在乳熟期差异较小，在成熟期CK1与SJX差异不显著，均高于其他处理，其中SJX分别较WFT、HSF、ALD和CK2高14.2%，15.1%，6.5%，32.1%。

表1 不同处理下春玉米各器官磷含量Tab.1 The percent content of P of each organ in different treatment of spring maize mg/g

注：数据后不同字母表示同一指标不同处理间差异达0.05显著水平。

Note：Value within a column followed by different letters are significantly different at the 0.05 probability levels，respectively.

2.2 不同生育时期植株磷积累量

由图1可知，植株磷积累量随生育进程逐渐增加。各处理间WFT和ALD差异未达显著水平，HSF与CK1差异不显著；各生育时期均为SJX积累量最高，HSF和CK1次之，CK2积累量最小；其中，成熟期SJX分别较WFT、HSF、ALD和CK1高45.18%，32.10%，43.90%和23.01%。

2.3 磷吸收比例

由图2可知，吐丝前植株磷吸收比例WFT、ALD和CK2较高，三者差异不显著，HSF次之，SJX和CK1比例较低，其中ALD较SJX和CK1分别高15.66，12.38个百分点。吐丝后SJX吸收比例最高，ALD吸收比例最低，其中，SJX分别较WFT、HSF、ALD和CK高26.34，13.86，34.08，6.24个百分点。

图1 不同处理下不同生育时期植株磷积累量Fig.1 Accumulation amount of P at each growth stages in different treatment

2.4 植株磷转运

2.4.1 转运量 由图3可知，茎中磷转运量CK1>SJX>ALD>HSF>WFT，CK2与WFT差异不显著；其中，CK1分别较SJX、ALD、HSF、WFT和CK2高15.9%，20.46%，26.6%，37.32%，39.5%。叶片磷转运量为SJX>CK1>HSF>WFT>CK2，ALD与CK1差异不显著；其中，SJX较WFT、HSF、ALD、CK1和CK2分别高29.30%，15.31%，9.57%，7.43%，51.41%。

图2 不同处理下不同生育阶段磷吸收比例Fig.2 Absorption ratio of P at different growth stages of maize in different treatment

图3 不同处理下植株茎叶磷转运量Fig.3 Amount of translocation of P of spring maize in different treatment

2.4.2 磷转运率 由图4可知，玉米茎中磷转运率以CK1最高，SJX与CK1差异甚微，其他处理HSF>WFT>ALD，其中，CK1较WFT、HSF、ALD分别高11.6，6.9，15.4个百分点。叶片中磷转运率WFT最高，与SJX差异甚微，其他处理为HSF>CK1>ALD，ALD与CK2差异甚微；其中，WFT较HSF、ALD、CK1和CK2分别高2.3，11.0，3.5，12.5个百分点。

2.4.3 转运对籽粒的贡献率 茎中磷转运对籽粒的贡献率为SJX和HSF差异甚微，均高于WFT、ALD、CK1和CK2，其中，SJX较WFT、ALD、CK1和CK2分别高3.3，7.0，3.7，12.1个百分点。叶片中磷转运对籽粒的贡献率为SJX最高，分别较WFT、HSF、ALD和CK1高2.9，3.3，8.2，2.2，9.0个百分点(图5)。

图4 不同处理下植株茎叶磷转运率Fig.4 Ratio of translocation of Pof spring maize in different treatment

图5 不同处理下植株茎叶磷转运对籽粒的贡献率Fig.5 Ratio of contribution of P to grain of spring maize in different treatment

2.5 产量及其构成

由表2可知，不同处理间有效穗数差异不显著。产量、穗粒数和千粒质量2年均为HSF最高，2013年产量分别较SJX、WFT、CK1、ALD、CK2高5.23%，8.39%，23.22%，26.09%，42.74%；2014年产量分别较WFT、SJX、CK1、ALD、CK2高2.69%，6.03%，7.33%，11.26%，23.68%。穗粒数HSF、WFT和SJX 2年均较高，ALD在2013年显著高于CK1，2014年二者差异不显著；千粒质量HSF 2年均最大，2013年较WFT、ALD、SJX、CK1、CK2分别高4.47%，3.89%，4.46%，7.47%，12.65%，2014年分别高6.50%，7.10%，4.43%，8.65%，12.53%。

表2 不同处理下春玉米产量及其构成因素Tab.2 Yield and its component under different treatment of spring maize

3 讨论与结论

3.1 新型肥料对磷素养分吸收利用的影响

适当增施磷素对于提高玉米产量具有重要作用[4-5]。但生产中为追求高产而大量施入磷肥，导致磷素生产效率下降，环境风险加大。复合肥具有适宜的氮磷钾配比，且含有微量元素，可增加玉米对磷素养分的吸收，在美国的玉米生产中大量施用的是高效复合肥和微肥，且常年施用有机肥[6]。本研究中，除大喇叭口期外，茎和籽粒中磷含量各生育期均为SJX最高，植株磷积累量各生育时期均为SJX含量最高，尤以生育后期更为明显，原因可能是SJX含有腐殖酸，研究表明，腐殖酸对土壤磷素具有一定的活化激发作用[7-8]，并能提高土壤磷酸酶的活性，对石灰性土壤作用尤为明显[9-11]。

3.2 西辽河平原玉米施肥种类推荐

不同氮、磷、钾肥配施，均可在不同程度上增加植株对磷素养分的吸收和积累，提高产量[12]。根据本研究产量结果，4种复合肥中HSF产量较高，原因可能是HSF含有较高的磷钾比例(特别是磷含量)，也有可能是HSF自身释放养分与玉米对养分的吸收利用基本一致，可作为西辽河平原玉米施肥首选推荐肥料。

腐殖酸对土壤速效养分具有一定的活化激发作用，本研究中，SJX作为一种含有腐殖酸的复合肥，氮、磷、钾利用效率仅次于HSF。西辽河平原属石灰性土壤，腐殖酸对石灰性土壤作用尤为明显[13-15]，所以SJX可以作为西辽河平原灌区提高肥料利用效率较好的复合肥选择之一，但SJX产量较HSF低，建议进一步研究与其他肥料等配施，提高产量的同时实现养分高效利用。

一次性施用缓/控释肥料能满足夏玉米后期的养分需求，是实现后肥前施的轻简化施肥技术[16]，一次性基施硫包衣尿素的施肥方式替代普通尿素基肥加追肥是可行的，能达到省时省工、节肥、增效的目的[17-19]。

也有研究表明，在同一年份和等量养分供应的条件下，一次性施肥效果不如分次施肥，同时玉米一次性施肥的不稳定，不同的地力水平条件施肥效果影响较大[20]。本研究中，ALD为一次性施入缓释肥，磷素养分吸收相对较低，由于玉米一次性施肥模式受土壤的保水、保肥能力的影响，试验结果可能与研究区土壤及种植方式有关。

[1] 包额尔敦嘎，张建华，张晋纯，等.通辽市玉米高产种植技术[J].北方农业学报，2008(1)：105-106.

[2] 张福锁，王激清，张卫峰，等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].土壤学报，2008，45(5) ：915 -924.

[3] 党久占，樊秀荣，薄中华，等.河套灌区玉米一穴双株高密度栽培最佳施肥量的研究[J].北方农业学报，2017，45(2)：7-10.

[4] 耿玉辉，曹国军，叶 青，等. 磷肥不同施用方式对土壤速效磷及春玉米磷素吸收和产量的影响[J].华南农业大学学报，2013，34(4)：470-474.

[5] Zhu X K，Li C Y，Jiang Z Q，et al． Responses of phosphorus use efficiency，grain yield，and quality to phosphorus application amount of weak-gluten wheat[J]． J Integr Agric，2012，11(7)：1103-1110.

[6] 战秀梅，李亭亭，韩晓日，等.不同施肥方式对春玉米产量、效益及氮素吸收和利用的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，17(4)：861-868.

[7] Andrade F V，Mendonca E S，Silva I R，et al．Dry-matter production and phosphorus accumulation by maize plants inresponse to the addition of organic acids in oxisols[J]．Communications in Soil Science and Plant Analysis，2007,38(19/20)：2733-2745.

[8] Hua Q X，Li J Y，Zhou J M．Enhancement of phosphorus solubility by humic substances in ferrosols[J]．Pedosphere，2008,18(4)：533-538.

[9] 李春越，党廷辉，王万忠，等．腐殖酸对农田土壤磷素吸附行为的影响研究[J].水土保持学报，2011,25(3)：77-82.

[10] 王利宾，王曰鑫.腐植酸肥对土壤养分与微生物活性的影响[J].腐植酸，2011(4)：6-9.

[11] 张玉兰，王俊宇，马星竹．提高磷肥有效性的活化技术研究进展[J].土壤通报，2009(1)：194-201.

[12] 王 峰，王顺霞，王占军，等．不同施肥水平与组合对玉米生产性能的影响研究[J]．干旱区资源与环境，2005，19(4)：167-171.

[13] 李春越，党廷辉，王万忠，等．腐殖酸对农田土壤磷素吸附行为的影响研究[J].水土保持学报，2011，25(3)：77-82.

[14] 王利宾，王曰鑫.腐植酸肥对土壤养分与微生物活性的影响[J].腐植酸，2011(4)：6-9.

[15] 黄长江．玉米氮磷钾不同配施水平的肥料效应[J]．贵州农业科学，2012，40(11)：58-62.

[16] 樊小林，刘 芳，廖照源，等.我国控释肥料研究的现状和展望[J].植物营养与肥料学报，2009，15(2)：463-473.

[17] 王宜伦，李潮海，韩燕来，等.超高产夏玉米植株氮素积累特征及一次性施肥效果研究[J].中国农业科学，2010，43(15)：3151-3158.

[18] 谷佳林，王崇旺，李玉泉，等.包膜尿素氮素释放特性及其采用接触式施肥对春玉米生长的影响[J].植物营养与肥料学报，2010，16(6)：1486-1491.

[19] 古慧娟，石元亮，下阁杰，等.我国缓/控释肥的应用效应研究进展[J].土壤通报，2011，42(1)：220-224.

[20] 高 强，李德忠，汪娟娟，等.春玉米一次性施肥效果研究[J].玉米科学，2007，15(4)：125-128.

Effect of Compound Fertilizer on Phosphorus Absorption and Utilization of Spring Maize

ZHANG Yuqin1，YANG Hengshan1，ZHANG Ruifu1，FAN Xiuyan1，LI Yingying2，LIU Zhixiong3

(1.College of Agronomy，Innner Monglia University for Nationalities，Engineering Research Center of Forage Crops in Inner Mongolia，Tongliao 028042，China; 2.Agro-Technical Extension and Service Center of Horqin District of Tongliao City，Tongliao 028000，China； 3. Inner Mongolia Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences，Huhhot 010031，China)

In order to explore effect of compound fertilizer on phosphorus absorption and utilization of spring maize,this study was set in the West Liaohe plain in 2013 and 2014，setting no fertilizer (CK2)，control group (CK1)，composite fertilizer of maize Wofute (WFT)，Hongsifang(HSF)，slow released fertilizer Aolindan(ALD) and contains humus Shijixing(SJX) 6 treatments，the effects of different types of compound fertilizer on maize absorption and utilization of phosphorus were studied. The results showed that，HSF output ranking first in two years，SJX′s and WFT′s yield were second. The spike of HSF，WFT and SJX were higher in 2013 and 2014，1000-grain weight of HSF were the biggest in these two years. In addition to trumpeting stage,the phosphorus content in stem and grain were the highest of SJX in the growth period，the phosphorus content in leaf of CK1 and SJX reached the maximum，and the phosphorus content in spike was highest of CK1.The phosphorus accumulation amount of SJX was the highest of the plant in each growth stage. The highest absorption ratio of the SJX after silking，the stem of CK1 had the highest amount of transportation and transportation rate of phosphorus，SJX was the highest in leaf，stem and leaf had the highest rate of SJX about the contribution ratio to grain of translocation. So HSF′s yield was higher，and it could be one of the compound fertilizer for high yield in the West Liaohe plain. SJX promoted the absorption of phosphorous nutrients in maize plants，the phosphorus proportion and transfer rate of leaf was higher in the late growth stage，and it also could be one of the compound fertilizer for increasing efficiency of phosphate in the West Liaohe plain.

Compound fertilizer; Spring maize; Phosphorus; Absorption and utilization

2016-07-06

国家自然科学基金项目(31360308)；内蒙古民族大学校级课题(NMDGP1409)；内蒙古高等学校科学研究项目(NJZC13185);内蒙古自治区饲用作物工程技术中心(MDK2016027)

张玉芹(1977-)，女，内蒙古赤峰人，副教授，博士，主要从事玉米高产高效栽培研究。

S143.2

A

1000-7091(2017)04-0137-05

10.7668/hbnxb.2017.04.022